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antriebstechnik 4/2021

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antriebstechnik 4/2021

SPECIAL: HANNOVER MESSE

SPECIAL: HANNOVER MESSE 2021 DIGITAL EDITION BERÜHRUNGSLOSE ANTRIEBSTECHNIK EMPFINDLICHE WERKSTÜCKE FLEXIBEL TRANSPORTIEREN DIE IDEE Die Plasmatreat GmbH hat eine Plasma Treatment Unit vorgestellt, die Werkstücke präzise und flexibel mit dem Planarmotorsystem Xplanar von Beckhoff transportieren kann. Dieser ersetzt das Bewegen der oft empfindlichen Werkstücke zum Beispiel PCBs sowie den aufwendigen Einbau von 6-Achs-Robotern bzw. Linearmotoren. „Unser Ziel war ein schnelles, frei programmierbares und verschleißfreies System für den Werkstücktransport. Und gerade hinsichtlich der frei programmierbaren Verfahrwege gab es keine passende Alternative zu Xplanar. Bei ebenen Bauteilen bietet sich Xplanar als geeignete Alternative zu Portal systemen an. Hier kommen vor allem auch die Eigenschaften des Planarmotorsystems hinsichtlich Verschleißfreiheit, Reinigungsfreundlichkeit und Reinraumanforderungen zum Tragen.“ Uwe Prüßmeier ist Senior ProduktmanagerAntriebstechnik, XTS, Xplanar bei Beckhoff Automation, Verl Jochen Stichling, Konstruktions leiter, Plasmatreat, Steinhagen 58 antriebstechnik 2021/04 www.antriebstechnik.de

In der Plasma Treatment Unit von Plasmatreat, Hersteller von Plasmaanlagen für hocheffiziente Oberflächenbehandlungen und umweltfreundliche Fertigungsprozesse in Steinhagen, lassen sich diverse Materialproben in zwei Stufen behandeln. Im ersten Schritt wird das Substrat unter eine Düse befördert und dann gereinigt und aktiviert. Im zweiten Schritt erhält es durch eine weitere Düse eine funktionale Beschichtung. Das Ziel des Unternehmens war es, ein schnelles, frei programmierbares als auch verschleißfreies System für den Werkstücktransport zu konzipieren. SCHWEBEND MIT HOHER POSITIONIERGENAUIGKEIT Xplanar besteht aus beliebig angeordneten Planarkacheln und frei darüber schwebenden Planarmovern, mit denen eine flexible, exakte und hochdynamische Positionierung erreicht werden soll. Dabei sind die Mover ruck- und berührungsfrei mit bis zu 2 m/s Geschwindigkeit, 1 g Beschleunigung und 50 µm Positionierwiederholgenauigkeit zweidimensional verfahrbar, und das geräuschlos und ohne Verschleiß beziehungsweise Abrieb. Bei Bedarf lässt sich die zweidimensionale X/Y-Positio nie rung der Mover durch weitere Bewegungsfunktionen bis hin zu sechs Freiheitsgraden ergänzen. Darunter zählen das Heben und Senken um bis zu 4 mm (ohne Last), das Neigen um bis zu 5 ° für Transport und Handhabung von Flüssigkeiten, sowie das Drehen um bis zu 360 °. Im Fall der Plasmatreat-Maschine ist das Xplanar-System aus sechs der 240 × 240 mm großen Planarkacheln und einem Planarmover aufgebaut. HOHE FLEXIBILITÄT BEI GERINGEM MECHANIKAUFWAND Durch den Einsatz des Planarmotorsystems Xplanar können sich die Plasmadüsen zur Oberflächenbehandlung nun fest montieren lassen und müssen nicht mehr verfahren werden. Da diese Düsen mechanisch und elektrotechnisch recht komplex sind, reduziert die Bewegung des Werkstücks anstelle der Plasmadüse den Verschleiß an den Zuleitungen. Außerdem können durch den Einsatz einfacher Adapter verschiedene Materialproben auf dem Mover befestigt und behandelt werden. Darüber hinaus lassen sich auf einfache Weise zusätzlich zu den Plasmadüsen noch weitere Stationen hinzufügen und flexibel anfahren. Dies können zum Beispiel Marker für Gut-Teile oder optische Messköpfe für eine 100-%-Teileprüfung sein. Materialproben können mit Xplanar zudem auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden, um z. B. bei dünnen Proben die Behandlungsdauer durch die starre Düse zu minimieren. Die funktionalen Eigenschaften von Xplanar zeigen sich laut Jochen Stichling, Konstruktionsleiter bei Plasmatreat in viel fältigen Applikationen: „Konventionell wird die Positionierung der Plasmadüse in Bezug auf das dann unbewegliche Werkstück über einen 6-Achs-Roboter oder Linearmotoren realisiert. Was die Investition anbelangt, liegt Xplanar hier ungefähr zwischen den Linearachssystemen und den Roboteranwendungen. Bei ebenen Bauteilen – also ohne größere Hub bewegungen in Z-Richtung, die für die Robotersysteme prädes tiniert sind – bietet sich Xplanar als gute Alternative zu Portalsystemen an. Hier kommen vor allem auch die Xplanar- Eigenschaften hinsichtlich Verschleißfreiheit und Reinigungsfreundlichkeit sowie Reinraumanforderungen zum Tragen.“ AUSBLICK Optimierungspotenzial, das sich zukünftig durch Xplanar bei den Plasma Treatment Units abzeichnet, sieht Stichling vor allem in zwei Bereichen. Zum einen in der Integration von Inline-Tests für 100 %-Prüfungen direkt in den Bearbeitungsprozess und zum anderen in frei programmierbaren Verfahrwegen für den Endkunden. Dabei profitiert Plasmatreat auch davon, dass sich das Xplanar-System in kurzer Zeit – in weniger als zwei Monaten – in die Maschine integrieren ließ. Zumal das entsprechende Starter-Kit aufgrund vollständiger 3D-Daten und elektrischer Anschlussinformationen, die Beckhoff frühzeitig zur Verfügung gestellt hat, problemlos in das Maschinendesign eingebunden werden konnte. Seither arbeitet Xplanar robust und zuverlässig. Hinzu kommt, dass die gesamte Plasmabehandlungszelle nun vollständig mit PC-based Control automatisiert ist, also eine Systemlösung aus einer Hand genutzt werden könnte. Fotos: Die Idee Plasmatreat, Katrin Biller, sonst. Plasmatreat, Jan Düfelsiek www.beckhoff.de www.plasmatreat.de

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